不锈钢应力腐蚀开裂综述

应力腐蚀开裂一直以来是不锈钢领域的重要研究课题,也是许多行业亟需解决的工程问题。应力腐蚀开裂是材料、环境和应力三者相互作用的结果,由于其复杂性,目前人们对不锈钢发生应力腐蚀开裂的机理尚存在许多不同的见解,但是经过近一个世纪的研究,从材料选择、环境控制等方面入手,预防不锈钢发生应力腐蚀是能够达到的。综述了应力腐蚀开裂的特征、机理和三个影响因素(应力、材料和环境)。对应力腐蚀的阳极溶解机理和氢致开裂机理进行了概述,阐述并探讨了不锈钢应力腐蚀开裂的滑移溶解机理、氧化膜开裂机理以及氢致开裂机理。归纳了组织结构对不锈钢应力腐蚀的影响,分析了材料成分如(Ni、Mo和N)的添加与应力腐蚀敏感性的关系,总结了环境因素在应力腐蚀中的作用,对特定介质中不锈钢的应力腐蚀规律进行了归纳,并探讨了温度变化对不锈钢应力腐蚀的影响。介绍了近年来关于控制不锈钢应力腐蚀开裂方法的研究进展,如晶界工程、细化晶粒以及涂层等。最后展望了不锈钢应力腐蚀开裂未来的研究方向。     

铝锂合金的应力腐蚀特征

系统地综述了铝锂合金的应力腐蚀特征,讨论了力学,材料及化学因素对铝锂合金应力腐蚀的影响及其应力腐蚀机理提出了今后的研究方向。     

管线钢在近中性pH值环境中应力腐蚀开裂研究进展

介绍了管线钢在近中性pH值环境中应力腐蚀开裂的机理。对管线钢在近中性pH值环境中应力腐蚀开裂的影响因素进行了说明。分析了在近中性pH值环境中力学因素(应力和应变速率)和环境因素(阴极电位、pH值、温度、氢以及溶解氧)对高强度管线钢应力腐蚀开裂的影响。总结了现阶段在近中性pH值环境中,高强度管线钢应力腐蚀开裂研究所存在的问题,并提出了研究、发展的方向。     

湿硫化氢环境中设备应力腐蚀分析及控制

文章阐述了硫化氢应力腐蚀机理,分析和探讨了在湿硫化氢环境中影响应力腐蚀的相关因素,并针对这些影响因素提出了相应的防止硫化氢应力腐蚀的技术和工艺措施。     

7xxx系铝合金时效处理研究的新进展

概述了7xxx 铝合金的时效处理的典型工艺,介绍了新的时效工艺--"双峰"时效工艺及其特点,探索了"双峰"时效工艺的普适性和双时效峰的强化机理以及应力腐蚀开裂(SCC)机理;结合自己的研究提出了"相变-Mg-H"复合理论,并用其解释了双时效峰的强化机理及应力腐蚀开裂(SCC)机理.针对目前研究工作的问题,提出了一些建议.     

不锈钢在酸性氯离子溶液中的应力腐蚀开裂机理与缓蚀剂研究

<正> 本文对不锈钢于酸性氯离子溶液中的应力腐蚀开裂机理和应力腐蚀的缓蚀剂进行了研究。研究表明奥氏体不锈钢在酸性氯离子溶液中发生应力腐蚀开裂时处于活性阳极溶解状态,其应力腐蚀开裂机理既不能用钝化膜破裂-再钝化理论解释,同时也不能用氢脆理论解     

飞机起落架应力腐蚀断裂及预防措施

讨论了飞机起落架应力腐蚀断裂的特征、断裂机理及其影响因素,并从选材、消减应力、表面保护和日常维护等方面提出了控制起落架应力腐蚀断裂的措施.     

不锈钢的腐蚀破环与防蚀技术——(四)应力腐蚀破裂

4 应力腐蚀开裂机理由于导致不锈钢材料发生应力腐蚀开裂的因素非常复杂,故解释不锈钢应力腐蚀开裂的理论很多,可谓众说纷云.但不管怎样,不锈钢的应力腐蚀开裂必然首先要发生选择性腐蚀,应力的主要作用在于对钝化膜的破坏及其再钝化的抑制,从而促进局部腐蚀.归纳起来,应力腐蚀开裂的机理可以分为三类:溶解机理;机械机理;混合机理.具体内容列于表2.     

不锈钢在海洋环境中的环境敏感断裂研究进展

介绍了几种不锈钢应力腐蚀开裂的机理,综述了研究应力腐蚀开裂和氢脆的方法,同时提出了不锈钢环境敏感断裂的控制方法。     

管线钢焊接接头腐蚀与防护的研究进展

介绍了管线钢焊接接头腐蚀行为的最新研究进展,综述了管线钢焊接接头腐蚀行为的研究方法,包括应力腐蚀法、盐雾腐蚀法、浸泡实验法和电化学法等,并对各研究方法的优缺点和应用范围加以比较和分析。同时介绍了管线钢接头腐蚀机理及其研究热点和最新研究进展,包括应力腐蚀机理、盐雾腐蚀机理和CO_2腐蚀机理,并总结了改善管线钢焊接接头耐蚀性的腐蚀防护方法。     

外加电位对316L不锈钢在硼酸溶液中应力腐蚀行为的影响

采用慢应变速率拉伸 (SSRT) 实验,结合不同扫描速率下的动电位极化曲线,对316L不锈钢在动电位极化曲线不同区下的应力腐蚀开裂 (SCC) 敏感性以及腐蚀机理进行了研究。通过断口的SEM形貌进一步分析了316L不锈钢在硼酸溶液中的应力腐蚀开裂机理。结果表明,在近中性硼酸溶液环境下,外加电位对应力腐蚀开裂敏感性具有一定影响;当外加电位处于钝化区和过钝化区时,其SCC机制是由阳极溶解控制,且随着电位的升高其SCC敏感性增大;外加电位为-600 mV时,开裂机制为氢致开裂,此时316L不锈钢有最大SCC敏感性。     

Stress corrosion cracking of Cu-30% Zn alloy in Mattsson’s solutions at pH 7.0 and 10.0 using constant load method - A proposal of SCC mechanism

The stress corrosion cracking (SCC) of a commercial Cu-30% Zn alloy has been investigated as a function of applied stress in Mattsson solutions with pH 7.0 and 10.0 at 313 K by using a constant load method. It was found that the elongation behavior at pH 10.0 showed clearly the step wise fashion, while that at pH 7.0 did slightly, almost over the whole applied stress. The steady state elongation rate obtained from corrosion elongation curve became a relevant parameter for predicting time to failure. Furthermore, from the results obtained, it is deduced that a unified SCC mechanism is qualitatively proposed to explain both of transgranular SCC (TGSCC) at pH 10.0 and intergranular SCC (IGSCC) at pH 7.0, where the unified SCC mechanism is basically based on a film rupture-formation event at crack tips.     

咪唑啉类缓蚀剂对 P110 钢在 CO2 注入井环空环境中应力腐蚀行为的影响

目的研究咪唑啉类缓蚀剂对P110钢在CO2注入井环空环境中的应力腐蚀(SCC)行为的影响,为CO2注入井环空环境腐蚀防护方法的建立提供参考和依据。方法在实验室模拟的CO2驱注井环空环境中进行应力腐蚀试验、电化学测试和腐蚀形貌分析。根据现场提取的CO2注入井环空介质的成分分析结果配制模拟溶液,选用咪唑啉类缓蚀剂,调节模拟液p H至4。通入高纯N2进行除氧,以防止硫化物氧化。应力腐蚀试样采用三点弯试样,通过将试样的挠度控制为设定值来控制加载载荷。应力腐蚀试验和电化学试验均在密闭高压釜内进行。实验结束后,采用扫描电镜对腐蚀形貌进行观察。结果在CO2注入井环空环境下,咪唑啉缓蚀剂的浓度对P110钢的SCC行为有重要影响。在拉应力载荷存在时,添加足量的缓蚀剂对均匀腐蚀和SCC均具有较好的抑制效果,但当用量不足时,缓蚀剂的添加会增大P110钢的SCC敏感性,其SCC机制为氢脆与局部阳极溶解的混合机制。因此,P110钢在模拟CO2注入井的环空环境中会发生SCC,其机制为AD+HE机制。结论咪唑啉缓蚀剂的浓度对P110钢的SCC行为有重要影响,足量的缓蚀剂对均匀腐蚀和SCC均具有较好的抑制效果,但浓度不足时反而会增大SCC敏感性。     

电化学极化对2D12铝合金应力腐蚀断裂敏感性的影响

利用慢应变速率拉伸应力腐蚀试验方法评价了高强度铝合金2D12/T4的应力腐蚀敏感性,研究了电化学极化对其应力腐蚀敏感性的影响。结果表明2D12铝合金具有一定的应力腐蚀敏感性,阳极极化对2D12铝合金应力腐蚀敏感性的影响要比阴极极化显著。2D12铝合金的应力腐蚀开裂机制以阳极溶解为主。     

Characterization and perspective of stress corrosion cracking of austenitic stainless steels (type 304 and type 316) in acid solutions using constant load method

The stress corrosion cracking (SCC) of the commercial austenitic stainless steels, type 304 and type 316 has been extensively investigated as functions of applied stress, sensitizing temperature, sensitizing time and the environmental factors such as pH, anion concentration, anion species (chloride ions and sulfate ions), test temperature, applied potential and inhibitor concentrations of chromate and molybdate by using a constant load method. We have found that the steady state elongation rate obtained from corrosion elongation curve becomes a relevant parameter for predicting time to failure and also for criterion on assessment of whether SCC takes place or not. The value of t_ss/t_f is also found to become an indicator for assessment of whether SCC takes place or not. Furthermore, from the results obtained, it is deduced that a unified SCC mechanism is qualitatively proposed to explain both of transgranular SCC (TGSCC) and intergranular SCC (IGSCC), where the unified SCC mechanism is basically based on a film rupture- formation event at crack tips.     

MIXED MODE SCC OF 18-8 STAINLESS STEEL IN BOILING 42% MgCl_2 SOLUTION

A series of mixed mode tests were carried out on 18-8 stainless steel in boiling42% MgCl_2 solution.The results show that for any K_Ⅱ/K_Ⅰ ratio,the SCC direction coin-cides well with the crack tip maximum normal stress plane,while the SCC resistance of thematerial reduces as the ratio of K_Ⅱ/K_Ⅰ increases.The experimental results were discussed inthe light of anode dissolving mechanism and the effect of mixed mode loading on crack tipstress and strain.It is concluded that for fracture analysis if mixed mode cracks were simplytaken into account as mode Ⅰ cracks,and only mode Ⅰ testing results as mode Ⅰ fracture criter-ion were employed,it may not be safe.     

氢对LC4高强铝合金应力腐蚀断裂的影响

采用慢应变速率拉伸试验研究了氢在LC4高强铝合金应力腐蚀断裂过程中的作用。结果表明，LC4合金在干燥空气中不发生应力腐蚀断裂，而在潮温空气中发生应力腐蚀断裂，在潮湿空气和阳极极化条件下，铝合金的应力腐蚀断裂机理是以阳极溶解为主，氢几乎不起作用，在预渗氢或阴极极化条件下，氢脆起主要作用，预渗氢时间延长可加速LC4合金的应力腐蚀断裂。     

碘对N18锆合金应力腐蚀开裂的影响

研究了再结晶退火N18锆合金在碘气氛中的应力腐蚀开裂（SCC）行为,着重研究了350℃时碘分压对该合金SCC的影响.结果表明,随着碘分压增加,N18合金对碘致应力腐蚀开裂 的敏感性增加,开裂的临界应力强度因子KISCC降低,裂纹萌生所需的应力降低,裂纹萌生所需的时间也缩短;SCC裂纹的快速扩展也受碘分压的强烈影响,碘分压越高, 裂纹扩展过渡到快速的穿晶准解理方式时对应的应力强度因子越低;碘分压不仅影响腐蚀产物层的形成,也影响裂纹扩展方式.碘分压的影响规律可用碘的扩散机制及Zr-I-O体系的化 学平衡来解释.     

超高强度钢37SiMnCrNiMoV应力腐蚀过程中声发射信号的研究

采用AE技术对超高强度钢37SiMnCrNiMoV在3.5%NaCl 溶液中的SCC行为进行研究.证明在裂纹的稳定扩展区内,裂纹是间歇,跳跃式的扩展.发现 腐蚀裂纹尖端的应力强度因子处于0.7KIC和0.23KIC时,平均每次声发射事件 对应的裂纹扩展量相近;应力强度因子处于035 KIC时,平均每次声发射事件对应 的裂纹扩展量较大;声发射事件的发生频率随应力水平的增加,有很大的增加.腐蚀裂纹扩 展的全过程存在两种不同的声发射信号.还证明了37SiMnCrNiMoV的应力腐蚀裂纹扩展过程 中,氢脆起着主要的作用.提出了计算腐蚀裂纹稳定扩展区内声发射事件累积数的公式.